pH值和热处理对氧化亚铜薄膜结构和光学性能的影响

杨静静，张 雪，张晨纯，李秋旭，汪 琼，王龙成

（浙江理工大学材料工程中心，杭州310018）

pH值和热处理对氧化亚铜薄膜结构和光学性能的影响

杨静静，张 雪，张晨纯，李秋旭，汪 琼，王龙成

（浙江理工大学材料工程中心，杭州310018）

在三电极电化学池中，以ITO透明导电玻璃作为工作电极，在硫酸铜-乳酸钠体系中采用恒电位电化学沉积法制备Cu2O薄膜，并讨论p H值和热处理对Cu2O薄膜结构和光学性能的影响。利用X射线衍射仪（XRD），场发射扫描电镜（FFSFM）和紫外-可见光光谱仪（UV-vis）表征Cu2O薄膜物相结构、表面形貌以及光学性能。结果表明：沉积溶液的p H值和热处理均可提高Cu2O薄膜结晶性能，随着p H值的增加Cu2O薄膜的禁带宽度降低，热处理对Cu2O薄膜的禁带宽度影响不大。

电化学沉积法法；Cu2O薄膜；p H值；热处理；禁带宽度

0 引 言

Cu2O是一种具有优良特性的过渡金属族氧化物，在太阳能电池、传感器［1-2］、超导体［3-4］、磁器件、光催化［5-6］和电致变色［7-8］等方面具有广泛的应用前景。Cu2O是一种典型的立方结构p型半导体氧化物，带隙为1.9～2.2 eV［9］，在可见光范围的吸收系数很高，具有很好的可见光响应，理论光电转化效率高达20%，在太阳能电池的光吸收层方面具有很好的应用。实现半导体材料光响应的前提条件是电子受激发跃迁所吸收的光子能量必须大于半导体材料的禁带宽度，实现电子和空穴的分离。禁带宽度是一个重要的特性参量，其大小反应了价电子被晶体束缚的强弱和产生本征激发所需的能量。

目前有很多方法可制备氧化亚铜薄膜，如电化学沉积［10-11］、溶胶-凝胶法［12］、磁控溅射法［13］、热氧化法［14］、化学气相沉积、阳极氧化法、脉冲激光沉积法［15］等。……